美國將廢棄金礦改造成巨型冷凍庫，儲存1.5萬噸-186℃的液態(tài)氬

目前，該團隊正著手安裝兩臺采用液氬時間投影室技術(shù)的千噸級探測器模塊。

科學家們正在迎接一項巨大的工程挑戰(zhàn)。他們正在建造巨大的、超低溫的容器來盛裝液態(tài)氬，以進行一項標志性的物理實驗。這項挑戰(zhàn)就是要盛裝1.5萬多噸的液態(tài)氬，為了進行科學實驗，必須讓這些液態(tài)氬保持在零下303華氏度（約零下186攝氏度）。

據(jù)美國能源部下屬的費米實驗室發(fā)布的一份新聞稿介紹，這一挑戰(zhàn)是深地下中微子實驗的一部分，DUNE是真實進行的科學實驗，探測器將浸泡在巨大的低溫液態(tài)氬浴中，方向向下。費米實驗室研究員文森特?巴思克說："位于南達科他州地下的DUNE探測器將顯著減少宇宙背景干擾。這使我們能夠高精度研究從伊利諾伊州費米實驗室發(fā)射的中微子，探測來自太陽或附近超新星等天體來源的中微子，并探索其他極其罕見的過程。"

研究團隊還指出，中微子是大爆炸后最先發(fā)射的粒子，DUNE是已知的對中微子特性最敏感的實驗，可以揭示宇宙的起源。這項實驗需要讓粒子探測器免受宇宙射線的干擾，這些宇宙射線不斷流經(jīng)太空、轟擊地球，以免它們湮沒實驗想要捕捉的較微弱信號。所以，根據(jù)一份新聞稿介紹，DUNE的研究人員將在南達科他州利德市的桑福德地下研究中心建造并運行這些探測器，探測器上方一英里厚的地層將吸收大部分的宇宙射線。

研究團隊目前正準備安裝兩個這種數(shù)千噸重的探測器模塊，采用液態(tài)氬時間投影室（LArTPC）變體技術(shù)。國際合作伙伴希望在未來幾年再提供兩個模塊。每個模塊都安裝在一個絕熱容器中，該容器被稱為低溫恒溫器，容積近50萬立方英尺（約1.42萬立方米），大約相當于五個標準奧林匹克游泳池的體積。歐洲核子研究中心已與專門為運輸液化天然氣設(shè)計低溫恒溫器的GTT公司簽訂合同，設(shè)計了低溫恒溫器。自2007年以來，GTT就一直在為CERN的實驗設(shè)計較小的低溫恒溫器。

歐洲核子研究中心DUNE實驗低溫恒溫器項目負責人劉易斯?米拉雷斯?維格說："這是我們第一次做這么大規(guī)模的項目。DUNELArTPC將安裝在洞穴中，只能通過深井進入。實現(xiàn)這一目標需要進行詳細而精確的設(shè)計和后勤規(guī)劃。"研究團隊透露，除了充分的絕緣和支持外，DUNE低溫恒溫器由若干層組成，以防止液體和蒸汽泄漏。GTT經(jīng)過實踐檢驗的設(shè)計是一種被稱為膜式低溫恒溫器的風格，因為最內(nèi)層形成了包含低溫液體的膜。

DUNE低溫項目經(jīng)理大衛(wèi)?蒙塔納里說："歐洲核子研究中心的DUNE原型發(fā)揮了不可估量的作用。實驗證明，探測器部件、低溫恒溫器和低溫設(shè)備可以協(xié)同工作，這讓我們相信DUNE遠程探測器的低溫恒溫器將完美運行。"

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